解决 - java.lang.OutOfMemoryError： unable to create new native thread

工作中碰到过这个问题好几次了，觉得有必要总结一下，所以有了这篇文章，这篇文章分为三个部分：认识问题、分析问题、解决问题。



一、认识问题:

首先我们通过下面这个 测试程序 来认识这个问题：
运行的环境 （有必要说明一下，不同环境会有不同的结果）：32位 Windows XP，Sun JDK 1.6.0_18， eclipse 3.4，
测试程序：
Java代码

 import java.util.concurrent.CountDownLatch;  
  
public class TestNativeOutOfMemoryError {  
   
     public static void main(String[] args) {  
   
         for (int i = 0;; i++) {  
             System.out.println("i = " + i);  
             new Thread(new HoldThread()).start();  
         }  
     }  
   
 }  
   
class HoldThread extends Thread {  
     CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(1);  
   
     public HoldThread() {  
         this.setDaemon(true);  
     }  
   
     public void run() {  
         try {  
             cdl.await();  
         } catch (InterruptedException e) {  
         }  
     }  
 }  

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

public class TestNativeOutOfMemoryError {

	public static void main(String[] args) {

		for (int i = 0;; i++) {
			System.out.println("i = " + i);
			new Thread(new HoldThread()).start();
		}
	}

}

class HoldThread extends Thread {
	CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(1);

	public HoldThread() {
		this.setDaemon(true);
	}

	public void run() {
		try {
			cdl.await();
		} catch (InterruptedException e) {
		}
	}
}

不指定任何JVM参数，eclipse中直接运行输出，看到了这位朋友了吧：
i = 5602

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread
    at java.lang.Thread.start0(Native Method)
    at java.lang.Thread.start(Thread.java:597)
    at TestNativeOutOfMemoryError.main(TestNativeOutOfMemoryError.java:20)

二、分析问题：

这个异常问题本质原因是我们创建了太多的线程，而能创建的线程数是有限制的，导致了异常的发生。能创建的线程数的具体计算公式如下：
(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads
MaxProcessMemory 指的是一个进程的最大内存
JVMMemory         JVM内存
ReservedOsMemory  保留的操作系统内存
ThreadStackSize      线程栈的大小

在 java语言里，当你创建一个线程的时候，虚拟机会在JVM内存创建一个Thread对象同时创建一个操作系统线程，而这个系统线程的内存用的不是JVMMemory，而是系统中剩下的内存(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory)。


结合上面例子我们来对公式说明一下：
MaxProcessMemory 在32位的 windows下是 2G
JVMMemory   eclipse默认启动的程序内存是64M
ReservedOsMemory  一般是130M左右
ThreadStackSize 32位 JDK 1.6默认的stacksize 325K左右
公式如下：
(2*1024*1024-64*1024-130*1024)/325 = 5841
公式计算所得5841，和实践5602基本一致（有偏差是因为ReservedOsMemory不能很精确）

由公式得出结论：你给JVM内存越多，那么你能创建的线程越少，越容易发生java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread。

咦，有点背我们的常理，恩，让我们来验证一下,依旧使用上面的测试程序，加上下面的JVM参数，测试结果如下：
ThreadStackSize      JVMMemory                    能创建的线程数
默认的325K             -Xms1024m -Xmx1024m    i = 2655
默认的325K               -Xms1224m -Xmx1224m    i = 2072
默认的325K             -Xms1324m -Xmx1324m    i = 1753
默认的325K             -Xms1424m -Xmx1424m    i = 1435
-Xss1024k             -Xms1424m -Xmx1424m    i = 452
完全和公式一致。

三、解决问题：
1， 如果程序中有bug，导致创建大量不需要的线程或者线程没有及时回收，那么必须解决这个bug，修改参数是不能解决问题的。
2， 如果程序确实需要大量的线程，现有的设置不能达到要求，那么可以通过修改MaxProcessMemory，JVMMemory，ThreadStackSize这三个因素，来增加能创建的线程数：
a, MaxProcessMemory 使用64位操作系统
b, JVMMemory   减少JVMMemory的分配
c, ThreadStackSize  减小单个线程的栈大小